جانورشناسی؛ دوزیستان؛ ساختمان و کار دستگاه گوارش، تنفس، تولید مثل قورباغه

 پیشگفتار

دوزیستان، بخشی از زندگی را در آب و بقیه را در خشکی سپری می‌کنند. تاکنون بیش از ۲۵۰۰ گونه آنها شناخته شده است. از نظر تکاملی، حد واسط ماهی‌ها و خزندگان هستند. این رده، از حدود ۳۰۰ میلیون سال قبل، در کره زمین پیدا شده‌اند.

ویژگی‌های دوزیستان

۱- نوزاد دوزیستان ابتدا در آب زندگی و با آبشش تنفس می‌کند و به مرور ساختمان بدن آنها عوض می‌شود تا به موجود کامل تبدیل شود (دگردیسی).

۲- پوست بدن مرطوب، نرم و نازک و بدون پولک، پر یا مو است.

٣- تعداد انگشتان ۴ تا ۵ عدد است و بین انگشتان پاهای عقب پرده وجود دارد که به امر شنا کمک می‌کند.

۴- نوزاد گیاه خوار و جانور بالغ گوشت‌خوار است.

۵- مجاری بینی با حفره دهان ارتباط دارد.

۶- قلب نوزاد دو حفره‌ای و قلب جانور بالغ سه حفره‌ای است (دو دهلیز و یک بطن).

۷- خونسردند (دمای بدن آنها تابع محیط و متغیر است).

۸- لقاح، داخلی یا خارجی است و فاقد پرده‌های رویانی (جنینی) هستند.

۹- نوزاد، مطلقاً آبزی و جانور بالغ هم در آب و هم در خشکی زندگی می‌کند.

۱۰- جمجمه، دو استخوان برجسته به نام کُندیل دارد و دنده‌ها به جناغ سینه متصل نیستند.

۱۱- تنفس در دوزیستان به وسیله برانش، شش، پوست، حفره دهانی یا حلق صورت می‌گیرد.

۱۲- از مغز ۱۰ جفت عصب خارج می‌شود.

اندازه و شکل دوزیستان: طول جانوران فوق از چند سانتی متر تا بیش از ۱۰ متر متفاوت است. طول بیشتر سمندرها از ۷/۵ تا ۲۰ سانتی‌متر است و گونه‌هایی به کوچکی ۳۷ میلی‌متر و بزرگی ۱/۷۵ متر نیز وجود دارد. طول وزغ‌ها از ۵ تا ۱۲ سانتی متر است و طول برخی از قورباغه‌ها تا ۳۰ سانتی‌متر می‌رسد.

در سمندرها سروگردن متمایز و بدن طویل است که به دم ختم می‌شود. قورباغه‌ها گردن و دم ندارند و سر، مستقیما به تنه متصل است. بدن پهن و حجیم و قسمت جلویی (قدامی) بدن از قسمت عقبی (خلفی) باریک‌تر است.

ساختمان بدن دوزیستان

پوست: از دو لایه اپیدرم و درم تشکیل شده است. وظیفه مهم آن، علاوه بر حفاظت از اندام‌های داخلی، جذب O2 است. در قورباغه‌ها ۳۰% از O2 جذب شده در بدن، توسط پوست صورت می‌گیرد. علاوه بر اعمال فوق، جذب آب نیز از طریق پوست صورت می‌گیرد. به‌این دلیل، قورباغه‌ها آب نمی‌آشامند. لایه اپیدرم، شاخی است و در تابستان از بدن جدا می‌شود و ممکن است توسط جانور خورده شود. در لایه درم، اعصاب فراوان و سلول‌های کروماتوفر و نیز غدد سمی دیده می‌شود. برخی از قورباغه‌های نواحی حاره، سم مهلکی ترشح می‌کنند.

تغییر رنگ پوست، عمل انعکاسی است و با حس بینایی ارتباط دارد؛ به طوری که اگر روی چشم قورباغه را بپوشانند، تغییری در رنگ پوست ایجاد نمی‌شود. میزان سلول‌های مولد رنگدانه (کروماتوفر) در نوزاد قورباغه فراوان است و به بیش از ۳۰۰ یاخته در هر میلی متر مربع پوست می‌رسد.

اسکلت دوزیستان: استخوان‌بندی شامل استخوان‌های سر (جمجمه و آرواره‌ها) ستون مهره‌ها و اندام‌های حرکتی و کمربندهای وابسته به آنهاست.

تعداد استخوان‌های سر، نسبت به سایر مهره داران کم و در عوض تعداد مهره‌ها به خصوص، در نوع دمدار، فراوان است. مثلا سمندرها بیش از ۱۰۰ مهره دارند. قورباغه معمولی دنده ندارد و در گونه‌هایی که دنده وجود دارد، به علت کوتاهی، به جناغ سینه نمی‌رسد. دست‌ها به کمک کمربند سینه‌ای و پاها به کمک کمربند لگنی به ستون فقرات وصل می‌شوند (شکل ۱).

شکل ۱- اندام‌های قورباغه

ماهیچه‌ها: عضلات، ساختمان پیچیده‌تر از ماهی‌ها دارند و دارای انقباضات سریع هستند.

دستگاه گوارش: شامل لوله گوارشی و غدد گوارشی است. لوله گوارشی از دهان، حلق، مری، معده، روده باریک و روده بزرگ و مخرج تشکیل شده است. غدد گوارشی، شامل کبد و لوزالمعده است (شکل ۲). در دهان دوزیستان زبان متحرکی وجود دارد که برخلاف سایر جانوران، از جلو به کف دهان چسبیده و از عقب آزاد است؛ به‌این دلیل، می‌توانند زبان را به راحتی از دهان خارج کنند و چون زبان چسبنده است، حشرات نظیر پشه و مگس روی آن می‌نشینند. در این حالت، جانور، زبان را به سرعت داخل دهان می‌کند و آنها را می‌بلعد از این نظر به انسان خدمت می‌کنند. قورباغه‌ها غدد بزاقی ندارند و غذا با ترشحات مری آغشته می‌شود. دندان‌های دوزیستان کوچک و اغلب در آرواره، بالا و کام قرار دارد و وظیفه آنها گرفتن طعمه است. معده، بیشتر وظیفه انبار کردن غذا را دارد و اعمال هضمی کمتری در آن صورت می‌گیرد. هضم و جذب کامل، در روده باریک انجام می‌شود.

شکل ۲- اندام‌های داخلی قورباغه

دستگاه گردش خون: دستگاه گردش خون آنها مانند ماهی‌هاست؛ با این تفاوت که قلب، سه حفره‌ای است. خون سیاهرگی از همه بدن جمع آوری و وارد دهلیز راست می‌شود و خون دارای اکسیژن، از طریق سیاهرگ ششی، داخل دهلیز چپ می‌شود. همزمان دو دهلیز منقبض و خون وارد بطن می‌شود. با انقباض بطن، بخشی از خون توسط سرخرگ ششی، وارد شش‌ها می‌شود و تبادلات گازی صورت می‌گیرد و بقیه خون، از طریق سایر سرخرگ‌ها به همه اندام‌های بدن می‌رسد (از جمله بخشی به پوست می‌رود تا مبادلات تنفسی جلدی صورت گیرد).

گردش خون، مضاعف و ناقص است. مضاعف به علت این که هم گردش ششی دارند و هم گردش عمومی؛ ناقص، به دلیل این که در خون O2 و CO2 مخلوط می‌شود (شکل ۳).

شکل ۳- قلب سه حفره‌ای قورباغه

دستگاه دفع: کلیه‌ها، بزرگ و به رنگ قرمز تیره در دو طرف ستون فقرات قرار گرفته‌اند. کلیه‌ها، مواد دفعی حاصل از متابولیسم را از خون، فعالانه دفع می‌کنند. هر کلیه از ۲۰۰۰ اندام دفعی به نام نفرون تشکیل شده است. ادرار ممکن است از طریق میزنای مستقیم وارد کلوآک و یا در مثانه ذخیره شود (قورباغه).

دستگاه تنفس: دوزیستان بالغ، از طریق پوست، سقف دهان و شش تنفس می‌کنند و نوزادان از طریق آبشش، مبادلات گازی را انجام می‌دهند. آبشش، براثر دگردیسی، به شش مبدل می‌شود (شکل ۱).

تنفس دوزیستان دو نوع است: تنفس داخلی و خارجی. در تنفس داخلی ششها و سقف دهان و آبشش‌ها تبادلات گازی را انجام می‌دهند. پوست، وسیله مبادلات تنفسی خارجی است. پوست دوزیستان باید همیشه مرطوب باشد تا بتوانند از اکسیژن هوا استفاده کنند. تنفس پوستی، هم داخل آب و هم در هوای آزاد انجام می‌شود. تنفس جلدی، به خصوص در آنهایی که زمستان گذرانی دارند، حائز اهمیت است.

دستگاه عصبی: مانند سایر مهره‌داران از مغز، نخاع و رشته‌های عصبی است. مغز آن، نسبت و به ماهی، از تکامل بیشتری برخوردار است. مرکز بویایی، نسبت به ماهی‌ها رشد کمتری دارد و برعکس، مغز میانی، که مرکز بینایی است، رشد یافته‌تر است.

مخچه، به صورت نوار کوچکی است و در دوزیستان اهمیت کمتری دارد. ولی با این حال تخریب آن، سبب اختلال در پرش و تضعیف حرکات می‌شود. بصل النخاع اهمیت ویژه‌ای دارد و مرکز کنترل بسیاری از اعمال حیاتی است؛ به طوری که اگر همه مغز، به جز بصل النخاع برداشته شود، جانور به حیات خود ادامه خواهد داد.

اندام‌های حسی

حس لامسه: به صورت اندام‌های بسیار ریز در زیر اپیدرم قرار دارد.

حس چشایی: به شکل پرزهای فراوان، در زبان وجود دارد.

حس بویایی: در بینی قرار دارد.

حس شنوایی: دوزیستان گوش خارجی ندارند و گوش میانی و داخلی دارند. امواج صوتی، از طریق آب یا هوا، پرده صماخ را تحریک می‌کند و توسط استخوان‌های گوش میانی، به گوش داخلی منتقل و سبب تحریک عصب شنوایی می‌شود. تحریکات فوق، به مغز منتقل و باعث شنوایی می‌شود.

حس بینایی: چشم‌ها ساختمان بسیار پیچیده دارند و مانند چشم پستانداران است. چشم، دارای پلک متحرک اما فاقد مژه است. شش ماهیچه، کره چشم را حرکت می‌دهد. دوزیستان پرده خاصی به نام پلک سوم دارند که چشم را از خشک شدن حفظ می‌کند و به نام غشاء چشمک زن، موسوم است. گیرنده‌های دیگر نیز وجود دارد که نسبت به تغییرات دما و مواد شیمیایی و سایر محرکات حساس اند.

دستگاه تولید مثل: دستگاه تناسلی مانند سایر مهره داران در جنس ماده شامل تخمدان و در جنس نر شامل بیضه است. تخمدان ها، بسیار فعال و در فصل بهار تعداد زیادی تخمک می‌سازد که باعث حجیم شدن شکم جانور ماده می‌شود. وقتی تخمک‌ها رسید، جدار تخمدان پاره می‌شود و تخمک‌ها وارد اویدوکت و از این مجرا به بیرون هدایت می‌شوند. مجاری تناسلی ماده، قبل از کلوآک متسع می‌شود و غشاء ژلاتینی اطراف تخمک، در این ناحیه ساخته می‌شود. وظیفه این غشاء حفاظت تخمک و نیز منبع غذایی برای نوزادان است.

تفاوت قورباغه نر و ماده: در کف دست (پاهای قدامی) قورباغه نر برجستگی‌هایی به نام جسم پینه‌ای وجود دارد که اواخر زمستان ظاهر و در بهار بزرگ‌تر می‌شود. بازو، در جنس نر، کوتاه و ضخیم است و بدن، کشیده‌تر و کوچک‌تر از ماده است (بدن ماده حجیم‌تر است).

دوره فعالیت و خمودگی

دوزیستان دارای دو دوره فعالیت و خمودگی هستند. فعالیت آنها با پیدایش بهار آغاز می‌شود. در این فصل، جانور نر به سمت آب سرازیر می‌شود و شروع به آواز خواندن می‌کند، تا ماده‌ها را به سوی خود جلب کند. ماده‌ها نیز که دارای تخمک رسیده هستند، به سوی آب می‌روند و عمل جفت گیری صورت می‌گیرد، نحوه جفت گیری به‌این صورت است که جانور نر بر پشت جانور ماده سوار می‌شود و به کمک اجسام پینه‌ای و ماهیچه‌های قوی خود بر پشت ماده می‌چسبد. همزمان با خروج تخمک، اسپرم نیز آزاد می‌شود.

دگردیسی: مجموع تغییراتی که از تخم تا دوره بلوغ در جانور دوزیستی صورت می‌گیرد به نام دگردیسی موسوم است. این تغییرات، شامل چهار دوره است.

الف) تقسیم سلول تخم (sigmentation): که از اولین مرحله تقسیم سلول تخم، تا مرحله تشکیل رویان (جنین) صورت می‌گیرد (گاسترولا).

ب) مرحله تشکیل جنین: که تا هنگام خروج از تخم، ادامه دارد.

ج) مرحله خودخوری: در این مرحله نوزاد، از اندوخته غذایی خود استفاده می‌کند (به مدت ۵-۳ روز).

د) مرحله دگردیسی حقیقی: که لارو، مرحله خودخوری را گذرانده و شروع به تغذیه می‌کند. در این مرحله، نوزاد دارای بدنی ظریف و کوتاه و دهانی گرد و کوچک است. نوزاد، به مرور طویل تر، سر بزرگ و حجیم می‌شود و در دو طرف سر، سه جفت آبشش خارجی به وجود می آید. دم طویل می‌شود و به صورت باله در می آید. آبشش‌ها به وسیله یک چین خوردگی پوستی، پوشیده می‌شوند و به اصطلاح به آبشش داخلی تبدیل می‌شوند. قلب دو حفره‌ای و دارای خط جانبی است و از بسیاری جهات شبیه ماهی‌هاست. آب از دهان وارد آبشش‌ها و از راه بینی خارج می‌شود. به مرور، پاهای عقبی، ظاهر می‌شود. بعد از چند هفته پاهای جلویی نمودار می‌شود. روده‌ها از حالت گیاهخواری به گوشتخواری تبدیل می‌شوند (کوتاه می‌شوند). دم کوتاه می‌شود و قورباغه آب را ترک می‌کند و به خشکی می‌آید.

مدت لازم برای دگردیسی، در دوزیستان متفاوت است. در برخی گونه‌ها نظیر قورباغه پلنگی، حدود یک ماه، و در برخی مانند غوک آمریکایی، بیش از ۲ سال، طول می‌کشد.

علت بروز دگردیسی هورمون تیروکسین است؛ به طوری که اگر غده تیروئید را بردارند دگردیسی متوقف می‌شود یا برعکس، تزریق عصاره تیروئید، به دگردیسی سرعت می‌بخشد. گلبول‌های سفید نیز اندام‌های زاید را می خورند (شکل ۴).

شکل ۴- مراحل دگردیسی قورباغه

رکود زمستانی و تابستانی: دمای بدن دوزیستان متغیر و تابع محیط است. این جانوران تغییرات دما را تا حدودی تحمل می‌کنند. با سرد شدن هوا در زمستان فعالیت‌های حیاتی کاهش می‌یابد و جانور به اعماق آب می‌رود و خود را در لابه لای لجن‌ها و گل‌ها مخفی می‌کند. این حالت، نام رکود زمستانی موسوم است. بعد از پایان فصل سرما، فعالیت‌های حیاتی خود را از سر می‌گیرد. در مناطق حاره نیز وقتی گرما به اوج خود می‌رسد فعالیت جانور به طور محسوسی کم می‌شود و جانور برای فرار از گرما، به اعماق آب فرو می‌رود و خود را در بین لجن‌ها مخفی می‌کند. این حالت، به نام رکود تابستانی معروف است. با کاهش دما، فعالیت‌های حیاتی از نو شروع می‌شود.

نوپدیدی: قورباغه‌ها و وزغ‌ها در صورتی که در دوران نوزادی بخشی از بدن، نظیر دم، دست و یا پای خود را از دست بدهند، می‌توانند عضو از دست داده را ترمیم کنند. این حالت، به نام نوپدیدی، موسوم است. قورباغه بالغ خاصیت نوپدیدی را ندارد. سمندرها در طول حیات، اعم از دوران نوزادی و بلوغ، قدرت ترمیم عضو از دست رفته را دارند.